Terfenol-D磁致伸缩微小驱动器磁路设计

摘要

提高磁致伸缩驱动器驱动效率的关键环节是建立优化的驱动器磁路.本文基于准静态条件下线性磁致伸缩理论,得出磁致应变S与磁致伸缩材料内部磁场强度B的关系;并根据对无永磁磁偏磁路的分析进一步得出磁致应变S与磁路磁阻R和漏磁磁阻R1的对应关系.应用有限元方法对3种典型磁路结构的磁化效果进行对比分析,验证磁路结构的变化--即磁阻R和漏磁磁阻R1 的相应改变对磁致伸缩材料磁化程度的不同影响,进而得出微小驱动器磁路壳体适宜壁厚为2 mm,导磁材料的磁导率为2000μ0.根据此结果和磁路设计的2个遵循原则,对一(Φ)7 mm×20 mm Terfenol-D棒驱动的驱动器进行了磁路设计,应用ANSYS验证了该结构设计的合理性,并试制了驱动器样机.